CZ34613U1 - Anorganické geopolymerní pojivo pro doplňování betonového podkladu pro interiérové použití - Google Patents
Anorganické geopolymerní pojivo pro doplňování betonového podkladu pro interiérové použití Download PDFInfo
- Publication number
- CZ34613U1 CZ34613U1 CZ2020-37990U CZ202037990U CZ34613U1 CZ 34613 U1 CZ34613 U1 CZ 34613U1 CZ 202037990 U CZ202037990 U CZ 202037990U CZ 34613 U1 CZ34613 U1 CZ 34613U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- binder
- plasters
- interior use
- filling concrete
- weight
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/10—Clay
- C04B14/106—Kaolin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/08—Slag cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/18—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
Anorganické geopolymerní pojivo pro doplňování betonového podkladu pro interiérové použití
Oblast techniky
Technické řešení se týká návrhu dvousložkového pojivá pro obnovu a doplnění betonových podkladů architektury 1. pol. 20. století do interiérových podmínek.
Dosavadní stav techniky
Pohledové omítky vytvářely významnou část architektury 1. pol. 20. století, jejichž estetického účinku bylo dosahováno úpravou povrchu, probarvením nebo využitím různorodých složek kameniva, které ovlivnily svojí barvou nebo strukturou finální vzhled omítky. Pojivém tohoto typu omítek byl nej častěji portlandský cement, v dané době moderní stavební materiál, který hrál důležitou roli při zpracování omítek i jejich finální úpravě, a kromě estetických vlastností zásadním způsobem determinoval fyzikálně-mechanické vlastnosti omítek (např. vysokou pevnost vytvrdnutých omítek) a odolnost vůči degradaci.
Cementem pojené pohledové omítky byly zpracovávány širokou škálou technologických a řemeslných postupů. Omítky byly utvářeny tak, aby působily svojí vlastní barvou a strukturou dosaženou kombinací složení (pigmenty, barevné kamenivo, vápenec, slída, jiné drcené horniny, barevná skla) a způsobem opracování (vymývání povrchu, opracování škrabkami, pemrlicí či jinými kamenickými nástroji). Na našem území jsou charakteristické strukturní omítky stříkané, rýhované (česané) nebo škrábané, pro něž se někdy užívá termín brizolit, omítky drťové (s mletými kamennými drtěmi ze žuly, syenitu, portýru, vápence atd.), omítky hlazené, probarvené a omítky napodobující kámen, obvykle žulu, pro něž se užívají názvy různé, jako teraco, teracová omítka, umělý kámen, kamenná omítka, pemrlovaný beton či kamenina.
Pro obnovu omítek architektury 1. poloviny 20. století se v současnosti zpravidla užívají opravné materiály, které v mnoha ohledech nezohledňují specifické, výše zmíněné vlastnosti omítek. Vzhledem ke komplikovanému složení historických malt z tohoto období (složení pojivá, vlastnosti plniva, variabilita příměsí, aj.) i neznalosti technologických přístupů při jejich zpracování a aplikaci (např. stratigrafie vrstev, zpracování malt, finální zpracování povrchu) je v praxi často volen zjednodušující přístup založený na užití prefabrikovaných maltových směsí, které mají zpravidla odlišné složení i vlastnosti od původních omítek.
Navrhované technické řešení spočívá ve vytvoření vhodného opravného materiálu, který splňuje specifika doplňovaných historických podkladů z hlediska vzhledu i zpracovatelských a materiálových vlastností. Materiálové vlastnosti vyvinuté opravné směsi byly navrženy na základě podrobného studia vlastností vzorků historických malt. Zpracovatelské i finální vlastnosti byly ověřeny navazujícími praktickými aplikacemi a zkouškami.
Podstata technického řešení
Opravnou směs tvoří dvousložkové pojivo, jehož suchá a kapalná složka se mísí v přesném poměru. Suché složky tvoří směs metakaolinu, odpadních anorganických surovin, minoritní příměs tvoří vápenný hydrát. Kapalnou složkou je alkalický aktivátor.
Podstatou technického řešení je dvousložkové anorganické pojivo, jehož hlavní komponentou je geopolymerní složka na bázi metakaolinu a strusky 88 až 94 % hmota. Dále je v pojivové směsi obsažen odpadní produkt s vysokým podílem metakaolinu v množství 4 až 11 % hmota, a vápenný hydrát 1 až 2 % hmota. Suchá složka pojivá je aktivována alkalickým aktivátorem na bázi
- 1 CZ 34613 UI draselného vodního skla v hmotnostním poměru 5:4. Geopolymemí pojivo lze mísit s různými plnivy a kamenivy. Doporučené orientační dávkování pro směs smaltovým pískem je 1:3 dílů hmotnosti.
Nespornou výhodou tohoto materiálu, oproti běžně používaným tradičním materiálům, je nižší uhlíková stopa při jeho výrobě. V případě geopolymerů se vznik emisí CO2 snižuje o více než 50 % ve srovnání s pojivý na bázi cementu. Dále pak dojde k úspoře nákladů při použití odpadní suroviny jako náhrady vstupních surovin. Dalšími výhodami pojivá jsou zejména kratší doba zpracovatelnosti oproti klasickým cementovým pojivům a oproti betonu méně náročné technologické nároky na podmínky tvrdnutí pojivá.
Vzhledem ke složení a nutnosti přídavku alkalického aktivátoru v mírném přebytku lze pojivo doporučit pouze do interiérových podmínek se stabilními teplotními a vlhkostními podmínkami.
Příklady uskutečnění technického řešení
Pro přípravu doplňovacího materiálu byly zhotoveny suché směsi, jejichž složení je uvedeno v tabulce č. 1. Jako plnivo byl použit maltový písek z lokality Tasovice (0 až 2 mm) míšený s pojivém v hmotnostním poměru 1:3 (suchá směs:písek). Po homogenizaci bylo ke směsi přidáno draselné vodní sklo v hmotnostním poměru 5:4 (suchá složka pojiva:vodní sklo).
Tabulka 1: Příklad složení směsí s GP pojivém pro doplňovací materiál pro betonový podklad.
| Surovina | 1 | 2 |
| Geopolymemí matrice | 94 | 89 |
| Vápenný hydrát | 1 | 1 |
| Odpad s obsahem metakaolinu | 5 | 10 |
U vyrobených směsí byla provedena zkouška konzistence dle ČSN EN 1015-3 a stanovena doba tuhnutí dle ČSN EN 1015-9 viz tabulka č. 2. Dále byly připraveny vzorky ve tvaru zkušebních trámců o rozměru 40x40x160 mm a pro zkoušky přídržnosti byla na betonový obrubník nanesena rovnoměrná vrstva směsi. Po konečném vyzrání a vytvrzení vzorků při teplotě 20 °C a vlhkosti 95 % byly po 28 a 90 dnech zjištěny následující parametry viz tabulka č. 3. Naměřené parametry byly porovnávány s výsledky na referenčním vzorku. Referenční vzorek je standardní směs složená z portlandského cementu CEM 42,5R a maltového písku (D<2 mm) míšené v poměru 1:3 hmotnostně. Vlastnosti směsi jsou uvedeny v tabulce č. 3.
Tabulka 2: Výsledky stanovení konzistence doby zpracovatelnosti.
| Parametr/receptura | 1 | 2 |
| Konzistence (mm) | 140 | 150 |
| Doba tuhnutí (min) | 98 | 93 |
-2 CZ 34613 UI
Tabulka 3: Vybrané fyzikálně mechanické parametry směsí s geopolymemím pojivém a referenční směsi s cementovým pojivém.
| Parametr/receptura | 1 | 2 | 1 | 2 | Referenční vzorek |
| Doba zrání | 28 dní | 90 dní | 90 dní | ||
| Objemová hmotnost (kg/m3) ČSN EN 1015-10 | 2138 | 2154 | 2131 | 2137 | 1931 |
| Celková nasákavost vodou (hmota. %) ČSN EN 1015-10 | 10,4 | 9,6 | 10,5 | 9,6 | 10,9 |
| Pevnost v tahu za ohybu (MPa) ČSNEN 1015-11 | 7,3 | 6,6 | 7,1 | 8,1 | 11,3 |
| Pevnost v tlaku (MPa) ČSN EN 1015-11 | 51,2 | 49,3 | 61,4 | 65,2 | 57,9 |
| Modul pružnosti (GPa) ČSN EN 14146 | 11,2 | 10,8 | 15,6 | 15,4 | 23,9 |
| Pndržnost na betonovém podkladu (MPa) ČSN EN 1015-12 | 1,1 | 0,9 | 1,0 | 0,9 | 0,8 |
Claims (1)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Anorganické dvousložkové geopolymemí pojivo pro doplňování betonového podkladu pro 5 interiérové použití, vyznačující se tím, že obsahuje 88 až 94 % hmota, geopolymemí složky na bázi metakaolinu a strusky, 1 až 2 % hmota, vápenného hydrátu a 4 až 11 % hmota, odpadu na bázi metakaolinu .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-37990U CZ34613U1 (cs) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | Anorganické geopolymerní pojivo pro doplňování betonového podkladu pro interiérové použití |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020-37990U CZ34613U1 (cs) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | Anorganické geopolymerní pojivo pro doplňování betonového podkladu pro interiérové použití |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ34613U1 true CZ34613U1 (cs) | 2020-11-30 |
Family
ID=73668797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020-37990U CZ34613U1 (cs) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | Anorganické geopolymerní pojivo pro doplňování betonového podkladu pro interiérové použití |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ34613U1 (cs) |
-
2020
- 2020-09-17 CZ CZ2020-37990U patent/CZ34613U1/cs active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10526248B2 (en) | White cementitious compositions | |
| US20070125273A1 (en) | Lightweight concrete mix and method of using same | |
| US9957196B1 (en) | Particle size optimized white cementitious compositions | |
| AU2002212131B2 (en) | Method for producing concrete or mortar using a vegetal aggregate | |
| Huynh et al. | The long-term creep and shrinkage behaviors of green concrete designed for bridge girder using a densified mixture design algorithm | |
| JP7395633B2 (ja) | ポリマーセメントモルタル | |
| Turuallo et al. | Supplementary cementitious materials: Strength development of self-compacting concrete under different curing temperature | |
| US8282732B2 (en) | Use of at least one cellulose ether to reduce plastic shrinkage and/or cracking in concrete | |
| CA3051243C (en) | Particle size optimized white cementitious compositions | |
| Tampus et al. | Proportion and property specifications and strength behavior of mortar using wood ash as partial replacement of lime | |
| Palson et al. | Mechanical properties of latex modified concrete with silica fume | |
| Chi et al. | Utilization of circulating fluidized bed combustion (CFBC) fly ash and coal-fired fly ash in Portland cement | |
| CZ34613U1 (cs) | Anorganické geopolymerní pojivo pro doplňování betonového podkladu pro interiérové použití | |
| Gabitov et al. | Concrete: Previous and Future Technologies | |
| CZ34572U1 (cs) | Anorganické pojivo maltových směsí pro doplňování vápno-cementových malt a omítek | |
| NZ550806A (en) | Efflorescence reducing admixtures | |
| CZ202079A3 (cs) | Čerstvý beton se samoošetřující schopností a suchá směs pro jeho přípravu | |
| KR20030064343A (ko) | 고강도 시멘트 그라우트재를 이용한 박막형 시멘트 테라죠조성물 | |
| CZ34614U1 (cs) | Anorganické geopolymerní pojivo pro doplňování kamenného podkladu | |
| RU2787245C1 (ru) | Композиция для изготовления водостойких облицовочных гипсовых изделий | |
| Sekhar et al. | Strength Characteristics of Geopolymer Concrete Floor Tiles on Various Mix Proportions | |
| Thakial et al. | A Research on using Geopolymer Mortar as Repair Mortar | |
| RU2262495C1 (ru) | Сухая строительная смесь | |
| Villanueva et al. | Variations in the physical and mechanical behavior of basalt fiber reinforced NHL mortars exposed to different curing conditions | |
| Bustillo Revuelta et al. | Mortars |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20201130 |